Java 面向?qū)ο缶幊逃腥筇匦裕悍庋b、繼承、多態(tài)。

封裝
: 隱藏對(duì)象的屬性和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，僅對(duì)外公開(kāi)訪(fǎng)問(wèn)方法，控制在程序中屬性的讀和寫(xiě)的訪(fǎng)問(wèn)級(jí)別。

增強(qiáng)安全性和簡(jiǎn)化編程，使用者不必了解具體的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，而只要通過(guò)對(duì)外公開(kāi)的訪(fǎng)問(wèn)方法，來(lái)使用類(lèi)的成員。

把所有的屬性私有化。

對(duì)每個(gè)屬性提供 getter 和 setter 方法。

如果有一個(gè)帶參的構(gòu)造函數(shù)的話(huà)，那一定要寫(xiě)一個(gè)不帶參的構(gòu)造函數(shù)。

建議重寫(xiě) toString 方法，但這不是必須的。

繼承
: 可以理解為，在一個(gè)現(xiàn)有類(lèi)的基礎(chǔ)之上，增加新的方法或重寫(xiě)已有方法，從而產(chǎn)生一個(gè)新類(lèi)。

我們?cè)诰帉?xiě) Java 代碼時(shí)，每一個(gè)類(lèi)都是在繼承。因?yàn)樵?Java 中存在一個(gè)所有類(lèi)的父類(lèi)（基類(lèi)、超類(lèi)）：java.lang.Object。

子類(lèi)不能繼承父類(lèi)中訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限為 private 的成員變量和方法，也不能繼承父類(lèi)的構(gòu)造方法。子類(lèi)可以重寫(xiě)父類(lèi)的方法，及命名與父類(lèi)同名的成員變量。

有時(shí)候我們會(huì)有這樣的需求：我們需要將某些事物盡可能地對(duì)這個(gè)世界隱藏，但是仍然允許子類(lèi)的成員來(lái)訪(fǎng)問(wèn)它們。這個(gè)時(shí)候就需要使用到 protected。

類(lèi)成員訪(fǎng)問(wèn)修飾符與訪(fǎng)問(wèn)能力之間的關(guān)系：

Java 中類(lèi)可分為以下三種：

普通類(lèi)：使用 class 定義且不含有抽象方法的類(lèi)。

抽象類(lèi)：使用 abstract class 定義的類(lèi)，它可以含有或不含有抽象方法。

接口：使用 interface 定義的類(lèi)。

上述三種類(lèi)存在以下的繼承規(guī)律：

普通類(lèi)可以繼承（extends）普通類(lèi)，可以繼承（extends）抽象類(lèi)，可以繼承（implements）接口。

抽象類(lèi)可以繼承（extends）普通類(lèi)，可以繼承（extends）抽象類(lèi)，可以繼承（implements）接口。

接口只能繼承（extends）接口。

注意：

上述的繼承規(guī)律中，每種繼承都有各自使用的關(guān)鍵字 extends 和 implements，不可混淆使用。

上述描述中，我們沒(méi)有對(duì) implements 關(guān)鍵字使用實(shí)現(xiàn)這種說(shuō)法，是因?yàn)閺母拍钌蟻?lái)講，它也是一種繼承關(guān)系，而且對(duì)于抽象類(lèi) implements 接口而言，它并不要求一定要實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口中定義的方法。

各繼承規(guī)律中的約束：

一個(gè)普通類(lèi)或一個(gè)抽象類(lèi)，要么繼承一個(gè)普通類(lèi)，要么繼承一個(gè)抽象類(lèi)，即所謂的單繼承。

一個(gè)普通類(lèi)或一個(gè)抽象類(lèi)或一個(gè)接口，可以繼承任意多個(gè)接口。

一個(gè)普通類(lèi)繼承一個(gè)抽象類(lèi)后，必須實(shí)現(xiàn)這個(gè)抽象類(lèi)中定義的所有抽象（abstract）方法，否則就只能被定義為抽象類(lèi)。

一個(gè)普通類(lèi)繼承一個(gè)接口后，必須實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口中定義的所有方法，否則就只能被定義為抽象類(lèi)。

抽象類(lèi)繼承抽象類(lèi)，或者實(shí)現(xiàn)接口時(shí)，可以部分、全部或者完全不實(shí)現(xiàn)父類(lèi)抽象類(lèi)的抽象（abstract）方法或父類(lèi)接口中定義的方法。

繼承給我們的編程帶來(lái)的好處就是對(duì)原有類(lèi)的復(fù)用（重用）。除了繼承之外，我們還可以使用組合的方式來(lái)復(fù)用類(lèi)。

所謂組合就是把原有類(lèi)定義為新類(lèi)的一個(gè)屬性，通過(guò)在新類(lèi)中調(diào)用原有類(lèi)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)用。從抽象概念上來(lái)講，新定義類(lèi)所代表的事物是原有類(lèi)所代表的事物的一種，那么這時(shí)組合就是實(shí)現(xiàn)復(fù)用更好的選擇。下面這個(gè)例子就是組合方式的一個(gè)簡(jiǎn)單示例：

/**
 * 寶馬
 */
public class BMW {

    private Car car = new Car();
    
    public void driveBMW() {
        // 復(fù)用汽車(chē)類(lèi)的通用駕駛方法
        car.drive();
        // 再寫(xiě)寶馬車(chē)的特定駕駛方法
    }
}

/**
 * 汽車(chē)
 */
class Car {

    public void drive() {
        // 開(kāi)車(chē)
    }
}

使用繼承和組合復(fù)用原有的類(lèi)，都是一種增量式的開(kāi)發(fā)模式，這種方式帶來(lái)的好處是不需要修改原有的代碼，因此不會(huì)給原有代碼帶來(lái)新的 BUG，也不用因?yàn)閷?duì)原有代碼的修改而重新進(jìn)行測(cè)試，這對(duì)我們的開(kāi)發(fā)顯然是有益的。因此，如果我們是在維護(hù)或者改造一個(gè)原有的系統(tǒng)或模塊，尤其是對(duì)它們的了解不是很透徹的時(shí)候，就可以選擇增量開(kāi)發(fā)的模式，這不僅可以大大提高我們的開(kāi)發(fā)效率，也可以規(guī)避由于對(duì)原有代碼的修改而帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。

多態(tài)
: 相同的事物，調(diào)用其相同的方法，參數(shù)也相同時(shí)，但表現(xiàn)的行為卻不同。

以下的例子，可幫助理解：

/**
 * 汽車(chē)接口
 */
interface Car {
    // 汽車(chē)名稱(chēng)
    String getName();
    // 獲得汽車(chē)售價(jià)
    int getPrice();
}

// 寶馬
class BMW implements Car {

    public String getName() {
        return "BMW";
    }

    public int getPrice() {
        return 300000;
    }
}

// 奔馳
class BENZ implements Car {

    public String getName() {
        return "BENZ";
    }

    public int getPrice() {
        return 400000;
    }
}

// 汽車(chē)出售店
public class CarShop {
    // 售車(chē)收入
    private int money = 0;

    // 賣(mài)出一部車(chē)
    public void sellCar(Car car) {
        System.out.println("車(chē)型：" + car.getName() + "  單價(jià)：" + car.getPrice());
        // 增加賣(mài)出車(chē)售價(jià)的收入
        money += car.getPrice();
    }

    // 售車(chē)總收入
    public int getMoney() {
        return money;
    }

    public static void main(String[] args) {
        CarShop carShop = new CarShop();
        // 賣(mài)出一輛寶馬
        carShop.sellCar(new BMW());
        // 賣(mài)出一輛奔馳
        carShop.sellCar(new BENZ());
        System.out.println("總收入：" + carShop.getMoney());
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

車(chē)型：BMW  單價(jià)：300000
車(chē)型：BENZ  單價(jià)：400000
總收入：700000

繼承是多態(tài)得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。針對(duì)上面的示例，多態(tài)就是一種類(lèi)型（都是 Car 類(lèi)型）表現(xiàn)出多種狀態(tài)（寶馬汽車(chē)的名稱(chēng)是 BMW，售價(jià)是 300000；奔馳汽車(chē)的名稱(chēng)是 BENZ，售價(jià)是 400000）。

綁定
: 將一個(gè)方法調(diào)用同這個(gè)方法所屬的主體（也就是對(duì)象或類(lèi)）關(guān)聯(lián)起來(lái)，分前期綁定和后期綁定兩種。

前期綁定：在程序運(yùn)行之前進(jìn)行綁定，由編譯器和連接程序?qū)崿F(xiàn)，又叫做靜態(tài)綁定。比如 static 方法和 final 方法，注意，這里也包括 private 方法，因?yàn)樗请[式 final 的。

后期綁定：在運(yùn)行時(shí)根據(jù)對(duì)象的類(lèi)型進(jìn)行綁定，由方法調(diào)用機(jī)制實(shí)現(xiàn)，因此又叫做動(dòng)態(tài)綁定，或者運(yùn)行時(shí)綁定。除了前期綁定外的所有方法都屬于后期綁定。

多態(tài)就是在后期綁定這種機(jī)制上實(shí)現(xiàn)的。

多態(tài)給我們帶來(lái)的好處是消除了類(lèi)之間的耦合關(guān)系，使程序更容易擴(kuò)展。比如在上例中，新增加一種類(lèi)型汽車(chē)的銷(xiāo)售，只需要讓新定義的類(lèi)繼承 Car 類(lèi)并實(shí)現(xiàn)它的所有方法，而無(wú)需對(duì)原有代碼做任何修改，CarShop 類(lèi)的 sellCar(Car car) 方法就可以處理新的車(chē)型了。

繼承：在多態(tài)中必須存在有繼承關(guān)系的子類(lèi)和父類(lèi)。

重寫(xiě)：子類(lèi)對(duì)父類(lèi)中某些方法進(jìn)行重新定義，在調(diào)用這些方法時(shí)就會(huì)調(diào)用子類(lèi)的方法。

向上轉(zhuǎn)型：在多態(tài)中需要將子類(lèi)的引用賦給父類(lèi)對(duì)象，只有這樣該引用才能夠具備技能調(diào)用父類(lèi)的方法和子類(lèi)的方法。

只有滿(mǎn)足了上述三個(gè)條件，我們才能夠在同一個(gè)繼承結(jié)構(gòu)中使用統(tǒng)一的邏輯實(shí)現(xiàn)代碼處理不同的對(duì)象，從而達(dá)到執(zhí)行不同的行為。

基于繼承實(shí)現(xiàn)的多態(tài)
: 主要表現(xiàn)在父類(lèi)和繼承該父類(lèi)的一個(gè)或多個(gè)子類(lèi)對(duì)某些方法的重寫(xiě)，多個(gè)子類(lèi)對(duì)同一方法的重寫(xiě)可以表現(xiàn)出不同的行為。

基于接口實(shí)現(xiàn)的多態(tài)
: 在接口的多態(tài)中，指向接口的引用必須是指定這實(shí)現(xiàn)了該接口的一個(gè)類(lèi)的實(shí)例，在運(yùn)行時(shí)，根據(jù)對(duì)象引用的實(shí)際類(lèi)型來(lái)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的方法。

繼承都是單繼承，只能為一組相關(guān)的類(lèi)提供一致的服務(wù)接口。

接口是多繼承多實(shí)現(xiàn)，它能夠利用一組相關(guān)或者不相關(guān)的接口進(jìn)行組合與擴(kuò)充，能夠?qū)ν馓峁┮恢碌姆?wù)接口。所以它相對(duì)于繼承來(lái)說(shuō)有更好的靈活性。

重載和重寫(xiě)都是針對(duì)方法的概念，在弄清楚這兩個(gè)概念之前，我們先來(lái)了解一下什么叫方法的型構(gòu)（signature）。

型構(gòu)
: 指方法的組成結(jié)構(gòu)，具體包括方法的名稱(chēng)和參數(shù)，涵蓋參數(shù)的數(shù)量、類(lèi)型以及出現(xiàn)的順序，但是不包括方法的返回值類(lèi)型，訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限修飾符，以及 abstract、static、final 等修飾符。

示例一、下面兩個(gè)是具有相同型構(gòu)的方法：

public void method(int i, String s) {
    // do something   
}

public String method(int i, String s) {
    // do something   
}

注意：在同一個(gè)類(lèi)中，是不允許定義多于一個(gè)的具有相同型構(gòu)的方法。

示例二、下面兩個(gè)是具有不同型構(gòu)的方法：

public void method(int i, String s) {
    // do something   
}

public void method(String s, int i) {
    // do something   
}

了解完型構(gòu)的概念后我們?cè)賮?lái)看看重載和重寫(xiě)：

重寫(xiě)（overriding）
: 指在繼承情況下，子類(lèi)中定義了與其父類(lèi)中方法具有相同型構(gòu)的新方法，就稱(chēng)為子類(lèi)把父類(lèi)的方法重寫(xiě)了。這是實(shí)現(xiàn)多態(tài)必須的步驟。

重載（overloading）
: 指在同一個(gè)類(lèi)中定義了一個(gè)以上具有相同名稱(chēng)，但是型構(gòu)不同的方法。

為了加深理解，我們來(lái)考慮一個(gè)有趣的問(wèn)題：構(gòu)造器可以被重載嗎？

答案當(dāng)然是可以的，我們?cè)趯?shí)際的編程中也經(jīng)常這么做。實(shí)際上構(gòu)造器也是一個(gè)方法，構(gòu)造器名就是方法名，構(gòu)造器參數(shù)就是方法參數(shù)，而它的返回值就是新創(chuàng)建的類(lèi)的實(shí)例。但是構(gòu)造器卻不可以被子類(lèi)重寫(xiě)，因?yàn)樽宇?lèi)無(wú)法定義與父類(lèi)具有相同型構(gòu)的構(gòu)造器。

JAVA面試題解惑系列（九）——繼承、多態(tài)、重載和重寫(xiě)

java 面向?qū)ο笕筇匦裕ǚ庋b，繼承，多態(tài)）以及抽象、接口的介紹